Information Technology | Telecommunication » A fedélzeti adatrögzítők rendeltetése

K észítette: Pálfi Pálfi Andr ás Viktor Viktor Készítette: András ZMNE RMI -- FRT ZMNE – – BJKMF BJKMF – – RMI FRT A fedélzeti adatrögzítők által regisztrált adatok megválasztása igen nagy körültekintést igényel. Alapvető követelmény az, hogy a rendszer a repülőtechnika mindenkori fizikai jellemzőit egyértelműen és pontosan leírja. A fedélzeti adatrögzítő rendszer arra szolgál, hogy adatokat gyűjtsön és tároljon: ‐ a repülési viszonyokról ‐ az egyes rendszerek és segédberendezések repülés közbeni technikai állapotáról és működésének minőségéről. ‐ a gépszemélyzetnek a repülőtechnika vezetésével kapcsolatos tevékenységéről, valamint egyéb repülési paraméterekről. Fed élzeti Adatrögzítők Adatrögzítők rendeltetése rendeltetése Fedélzeti Segítségével a következő feladatokat lehet megoldani: a) a hajózó állomány oktatását és repülési feladat végrehajtása során

tanúsított tevékenységének értékelését. b) a repülő események előfeltételeinek elemzését, az események megelőzését. c) egyes rendszerek és segédberendezések műszaki diagnosztikáját d) javaslatok kidolgozását a repülőtechnika korszerűsítésére és üzemeltetésére. Az adatrögzítő rendszerek az információt rögzítik és tárolják. A rögzítés általában folyamatos és mindig a repülés utolsó szakaszainak adatait tartalmazza. A tárolási idő lehet hosszú, ill. rövid A rövid tárolási idő nem haladja meg a 2 órát, a hosszú pedig több 10 repült óra adatait is tartalmazhatja. A fedélzeti adatrögzítőket különféle szempontok alapján csoportosíthatjuk: Rendeltetésük, adatrögzítési módjuk, formájuk stb. Rendeltetés alapján: Balestei eszköz: olyan adatokat gyűjtenek és tárolnak, amelyeket a repülő események kivizsgálásakor használnak(a repülés utolsó szakaszából legalább 30percet kell tárolni

Üzemeltetési: általában a kísérleti repülő technikába építik be, műszaki diagnosztikára, statikus adatok gyűjtésére, a gépszemélyzet tevékenységének értékelésére vonatkozó adatok tárolására szolgál. Kombinált: a baleseti és az üzemeltetési rendszerek funkcióit egyesítik magukba Kísérleti: a kísérleti adatrögzítők azok, amelyeket az új repülőtechnika kikísérletezésekor használnak fel Fed élzeti Adatrögzítők Adatrögzítők csoportosítása csoportosítása Fedélzeti Adatrögzítő elve alapján:  Mechanikus rögzítésűek  Fénysugaras rögzítésűek (a rögzítés fényérzékeny filmre történik)  Mágneses rögzítésűek ( a rögzítés mágnes‐ vagy acélszalagra történik)  Fényképezéses rögzítésűek (külső fényképezést, akár a fülkék, vezérlő szerelvényfalak, műszerfalak belső fényképezését lehet alkalmazni) Fed Regisztr élzetiálAdatr álók felosztása feloszt

ögzítő őá csoportosítása Regisztrá felosztá Adatrögzítők Fedélzeti Adatrögzít kk sa csoportosítása Regisztrálálók Feldolgozás szerinti csoportosítás: Passzív rendszer ( az adatok feldolgozása csak repülés befejezése után lehetséges)  Aktív rendszer (a repülés folyamán elemzik az egyes paramétereket és vizuális fényjeleket bocsájtanak ki, ha valamelyik paraméter eltér a normatív értéktől vagy ha üzemzavar keletkezik valamelyik rendszerben, alrendszerben) Az utóbbi előnye: nemcsak az események felszámolásában vesznek /vehetnek/ részt, hanem bizonyos „előrelátással” dolgoznak. Így a repülőgép vezetését már normál repülőhelyzetben átvehetik Léteznek már olyan berendezések is, amelyek a regisztráláson és kijelzésen túlmenően útmutatásokat adnak a repülési üzemmódok és a repülőtechnika működésének megváltoztatására. A repülés során kialakuló különböző helyzetek pontos

felidézésének, megállapításának érdekében viszonylag nagyszámú, de egymástól szélsőségesen eltérő jellegű fizikai paraméterek rögzítését kell megoldani. Ez csak úgy oldható meg, ha a különböző fizikai mennyiségeket nagy pontossággal átalakítjuk egy és ugyanazon fizikai mennyiséggé.(pl egyenfeszültség vagy elmozdulás) Az átalakítás legfontosabb feltétele az, hogy az átalakított mennyiség meghatározott törvényszerűség szerint arányos legyen az átalakítandó fizikai jellemzővel. Ezeket a feladatokat oldják meg a mérőátalakítók A egy olyan bemenő jele jele egy egy valamilyen A mérőátalakító mérőátalakító ő őátalakító egy olyan egység, egység, amelynek amelynek bemenő valamilyen fizikai egyenfeszültség. fizikai mennyiség, mennyiség, míg míg kimenő kimenő jele jele egyenfeszültség. Működési vázlata és átviteli karakterisztikája: U Uref I A U Imin I – bemenő paraméter U –

kimenőjel (egyenfesz.) A ‐ mérőátalakító I M érőátalakítók Mérőátalakítók A mérőátalakítókat két csoportra oszthatjuk: • Nem villamos jelet alakítók – távadók • Villamos jelet átalakítók ‐ jelátalakítók M érőátalakítók Mérőátalakítók M érőátalakítók Mérőátalakítók T ávadók Távadók 3 1 2 4 1 – anaeroid szelence 2,3 ‐ fogasív és rudazat 4 ‐ potenciométer Rendeltetése: A repülőgép abszolút, vagy a tengerszint feletti magasságával arányos egyenfeszültséget szolgáltasson. Működése: Érzékelő elemként két aneroid szelencét alkalmaznak(1), amelynek elmozdulása az abszolút nyomás értékétől függ. /két szelencét használnak az érzékenység növelés céljából/ A potenciométert a referencia‐feszültséggel táplálják, így a csuszkáról levett feszültség értéke mindenkor megfelel az abszolút nyomás értékének. Az elmozdulást fogasív és rudazatok (2,3)

segítségével potenciométer csúszkájára vezetik. Mivel az abszolút nyomás és az abszolút magasság közötti kapcsolat igen bonyolult és nem lineáris függvény, az átalakító mechanizmust olyan tulajdonságura képezik ki, hogy potencia‐ méter karjának elmozdulása és az abszolút magasság között lineáris függvénykapcsolatot teremtsen. M érőátalakítók Mérőátalakítók T ávadók Távadók Az átviteli karakterisztikája: U,% vagy ahol: Ia min Ha max H u – a távadó kimeneti feszültségértékének relatív értéke %‐ban ha – repülési magasság relatív értéke %‐ban Ha – a repülési magasság méterben Uki – a távadó kimeneti feszültsége voltban Uref – a referencia feszültség K – állandó, a távadó átviteli tényezője Hamin – a mérési tartomány alsóhatára Hamax –a mérési tartomány felsőhatára M érőátalakítók Mérőátalakítók T ávadók Távadók Rendeltetése: A repülőgép

műszer szerinti sebességével arányos egyenfeszültséget dolgozzon ki. + - 1 – Vidi – szelence 3 ‐ potenciométer 4 – csuszka 5 ‐ rudazat Működése: Érzékelő eleme Vidi‐szelence(1), amelynek belsőterébe a teljes nyomást vezetik. A műszerházban mindenkor a statikus nyomás uralkodik. A szelence elmozdulása egy potenciométer(3) csuszkáját (4) rudazatokon (5) keresztül mozgatja. A potenciométert a referenciafeszültség táplálja, így a csúszkáról levehető feszültség értéke mindenkor megfelel a dinamikus nyomás értékének. A lineáris műszer szerinti sebesség kimeneti feszültség karakterisztikáját itt is a mérőrendszer mechanikai kialakítása biztosítja M érőátalakítók Mérőátalakítók T ávadók Távadók Az átviteli karakterisztikája: U,% ahol: 100 vmin vmax V u – a távadó kimeneti feszültségének relatív értéke %‐ban Vműsz – a műszer szerinti sebesség relatív értéke %‐ban vműsz – a

műszer szerinti sebesség km/h‐ban Uki – a távadó kimeneti feszültsége V‐ban Uref – referencia feszültség K – állandó, a távadó átviteli tényezője vmin – a mérési tartomány alsó határa vmax – a mérési tartomány felső határa M érőátalakítók Mérőátalakítók T ávadók Távadók Rendeltetése: A repülőgépet ért erőhatásoknak a távadó mérőtengelyével párhuzamos összetevőjét mérje és ezzel arányos egyenfeszültséget szolgáltasson a kimenetén. Működése: Érzékelő eleme egy „m” tömeg, amelyet rugóra függesztenek fel. A tömeg és a rugó egy mérleget alkot. A tömeg elmozdulása /áttételen keresztül/ egy potenciométer csúszkájára kerül A potenciométert referencia feszültséggel táplálják, így a csúszkáról levehető feszültség mindenkor arányos az erőhatással. Általában a repülőgépek függőleges és oldalirányú túlterhelését mérik, pontosabban az erőhatások okozta

gyorsulásokat. A gyorsulás értékéből ezután az erőhatás az f=m ∙ a összefüggéssel számítható A távadó által jelzett gyorsulás értékéből a tényleges gyorsulást az avalós = amért‐1g kifejezés alapján kell számolni. A túlterhelés értéke Ftúl=m∙aval kifejezéssel számolható M érőátalakítók Mérőátalakítók M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók z 1 y A repülőgép mozgásának az adó mérőtengelyével RB M Mz H 3 Rendeltetése: 2 ωx ω ωy RA párhuzamos szögsebesség jellemzőjét mérje, ill. azzal arányos egyenfeszültséget szolgáltasson. Működése: x Rugó P M  H sin  H – a kinematikai nyomaték vektor abszolút értéke ω – a szögsebességvektor abszolút értéke M – giroszkopikus nyomatékvektor abszolút értéke  ‐ az ω és a H vektorok által bezárt szög Érzékelő eleme egy két szabadságfokú pörgettyű, amelynek segítségével

egy rugós mérleget alakítanak ki. A két szabadságfokú giroszkóp a képzelet beli „z” tengely mentén ható nyomaték hatására precessziós mozgást végez. Ekkor az ω vektor x tengellyel párhuzamos, tehát merőleges a H vek‐torra.(M=H∙ω) A vektor iránya az „y” tengely irányába mutat. A pörgettyű tartókerete az „y” tengely körül eltud forogni mindaddig, amíg a giroszkopikus nyomaték nagysága egyenlő nem lesz a rugók ellennyomatékával. Tehát a keret szögelfordulása arányos lesz a giroszkopikus nyomatékkal, ezen keresztű pedig a nyomatékot ébresztő szögsebességgel. A keret elfordulása a P potenciométer csúszkáját mozgatja, amelyet a referenciafeszültséggel táplálnak. A csúszkáról levehető feszültség mindenkor arányos az ω vektor z irányú összetevőjének nagyságával M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók Az átviteli karakterisztikája: vagy U,% 100 ahol: ωmax ω u

– a távadó kimeneti feszültségének relatív értéke %‐ban Uki – a távadó kimeneti feszültsége V ‐ ban ωZ – a szögsebességvektor z ‐ tengellyel párhuzamos összetevőjének nagyága % ωr – a szögsebesség relatív értéke %‐ban Uref – referencia feszültség K – állandó, a távadó átviteli tényezője ωmin – ‐ 30⁰/s (óramutató járásával ellentétes) irányú forgás ωmax – ‐ 30⁰/s (óramutató járásával megegyező) irányú forgás M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók Rendeltetése: A repülőgépen különböző elfordulást végző szerkezeti elemek szöghelyzetét mérje, ill. azzal arányos egyenfeszültséget szolgáltasson.( kormánylapok, hajtóművezérlő rudak, kormányszervek szöghelyzeté‐ nek mérésére használják.) Működése: A működő egység elmozdulását rudazatokkal potenciométer csuszkájára viszik. A csúszka elfordulása arányos a vizsgált

egység elmozdulásával. A potenciométert a referenciafeszültség táplálja, így a csúszkáról levehető feszültség mindenkor arányos a vízsgált egység szöghelyzetével, ill. elfordulásával M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók Rendeltetése: A repülőgépen különböző, villamos úton továbbított szögelfordulásokat szög hűen kövessék, és a szöghelyzetnek megfelelő arányos egyenfeszültségű jelet szolgáltassanak Működése: Szerkezet felépítésüket tekintve döntő többségében szelszin – kontrolltranszformátor követő rendszerek. A másolandó rendszer szelszinadóval továbbítja a szöghelyzetnek megfelelő jelet a jelátalakító számára. A jelátalakító kontrolltranszformátorának forgórészében indukálódik feszültség, ameddig a a forgórész merőleges helyzetű nem lesz a szelszinadó által meghatározott villamostér irányára. A kontroll‐ transzformátor jelét

teljesítményerősítő erősíti és ezzel a jellel egy motort működtet. A motor egyrészt a kontrolltranszformátor forgórészét forgatja a 0 kimeneti feszültséghez tartozó helyzet felé, másrész egy potenciométer csúszkáját mozgatja. A potenciométert a referenciafeszültséggel táplálják, így a csúszkáról levehető feszültség mindenkor arányos a másolt szög értékével, a követőrendszer állandósúlt helyzetében. M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók Fordulatszám adótól Frekvencia sokszorozó sokszorozó Táp.fesz Limiter erő erősítő Feszü Feszültsé ltség stabilizá stabilizátor Differenciá Differenciáló áramkö ramkör Monostabil multivibrá multivibrátor erő erősítő LC szű szűrő U Rendeltetése: A hajtómű fordulatszámával arányos egyenfeszültséget szolgáltasson. Működése: A jelátalakító bemenetét egy fordulatszámmérő generátor táplálja. A generátor

jelének frekvenciája arányos a hajtómű fordulatszámával. A bemenő fokozat egy kétszerező és egy túlvezérelt erősítő, amely jelformálást végez, a fordulatszám – távadó szinuszos feszültségéből négyszög – impulzus sorozatot formál. A négyszög – impulzus sorozatból egy differenciáló áramkör tűimpulzus sorozatot készít, amelynek ismétlődési frekvenciája kétszerese a fordulatszám – távadó jelének frekvenciájának. U11 t a) U12 t b) U21 U t c) t d) T1 U22 U U T2 U1 U2 t e) M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók A tűimpulzus – sorozat egy monostabil multivibrátort indít. A multivibrátor kimenetéről levehető, négyszögimpulzusokból álló, periodikus kimenő feszültség (c és d ábra) ismétlődési frekvenciája arányos a mérendő fordulatszámmal. Az impulzusok szélessége állandó, a monostabil multivibrátor elemei által meghatározott érték.

Következésképpen a kimenő feszültség egyenáramú középértéke (e ábra), amennyiben az impulzusok amplitudóját stabilizáljuk, csak a fordulatszámtól függ. A jel egyenáramú közép értékét egy LC – szűrő dolgozza ki és továbbítja az adatrögzítő rendszer felé Az átviteli karakterisztikája: U Uref nmax n M érrő őátal talak ak akíítók Mérőátalakítók Jel átalak Jelá talakíítók Jelátalakítók Vannak olyan információk a repülés során, amelyeknek a nagysága nem fontos számunkra, csupán a létezésükről kell tudnunk.(pl a vészjelzésekről befutó jelzések) Ezen vészjelzéseknél csak azt kell rögzíteni, hogy a repülések során léteztek‐e vagy sem. Egy ilyen alternatívát villamos úton végtelen egyszerű megjeleníteni. Pl: Vészhelyzetet jelentse, ha egy adott ponton megjelenik a feszültség, míg ellenkező esetben a pont feszültsége 0V. Az ilyen elven működő átalakító négy ilyen alternatíva

egyidejű figyelésére alkalmas a kimenetén a bemeneti jellemzők megjelenési kombinációinak megfelelő nagyságú feszültséget szolgáltat. A négy változó előfordulásának összes lehetséges kombinációja és az egyes kombinációkhoz rendelt kimeneti feszültségek nagysága a következő táblázattal adható meg n A B C K 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 1 3 4 0 0 1 4 8 5 9 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 8 5 9 0 1 0 0 0 1 10 6 11 1 0 1 1 7 12 1 1 0 13 1 1 0 14 1 1 1 15 D 1 0 2 1 3 0 10 6 11 7 12 13 0 14 1 15 M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók Jelátalakítók A kimeneti feszültség értéke: U ki  KU ref /16 Minden előforduló kombinációhoz egy meghatározott kimeneti feszültségérték tartozik a kimeneti feszültség értékéből a bemenő változók előfordulási kombinációja egyértelműen meghatározható M érőátalakítók Mérőátalakítók Jel átalakítók

Jelátalakítók Az UV – regisztrációkkal a közvetlen villamos mennyiségeken kívül, a nem villamos mennyiségek szinte teljes sorát regisztrálhatjuk. A jelátalakítók, mint kiegészítő egységek a regisztrálókhoz csatlakoznak nyomás nyúlás nyomaték erő Érzékelő Jelátalakító út gyorsulás feszültség áram teljesítmény Regisztrá Regisztráló(adatr ögzí gzítő) Mechanikus űködő adatrögzítők adatrögzítők Mechanikus elven elven m működő adatrögzít 1 2 Rendeltetése: A repülési magasság és sebesség regisztrálása Pst Működése: A műszer működése a levegőnyomás mérésén alapszik. A magasságmérő érzékelő eleme az aneroid(zárt) szelence (1). A sebességmérés céljára a teljes aero‐ 3 dinamikai és statikus nyomás közötti mérési lehetőséget használják fel. Az érzékelő elemek reagálnak a nyomás‐ változásra és az áttételező – sokszorozó szerkezeten Pt keresztül hatást

gyakorol az írótűkre (3). A rögzítés karcolással történik speciális szalagra. A szalag dobon (2) van rögzítve, amelyet egy óraszerkezet állandó 6 5 4 sebességgel forgat. Az óraszerkezetet a műszer előlapján elhelyezett fogantyú elfordításával lehet indítani és megállítani. Az óraszerkezetnek három sebessége van, amelyeknél egy fordulat 30, 60 vagy 120 percig tart. A repülés folyamán előforduló jellegzetes jelenségek esetén a bázisvonal és az időjelek rögzítésére az önálló tű (5) szolgál, amely mereven az elektromágnes forgórészének tengelyéhez van erősítve. Mechanikus űködő adatrögzítők adatrögzítők Mechanikus elven elven m működő Baroszpidográf 717/ Baroszpidográf /K2 /K2 – – 717/ Főbb műszaki adatok: Sebesség mérési tartomány : 50 – 350 km/h Magasság mérési tartomány : 0 – 6000 m Paraméter rögzítési hiba : ± 1,5 % Az óraszerkezet működési ideje : legalább 9 óra Tápfeszültség

: 27 V ± 10% Mechanikus űkkö ödő adatrögzítők adatr ögz mű adatrö gzíítők Mechanikus elven elven m működő Szerkezeti leírás: A műszer három, egymástól független rendszerből áll: magasságíró rendszer; sebességíró rendszer; túlterhelésíró rendszer. A magasságíró rendszer érzékelő eleme hermetikus kamrában elhelyezett, kettős aneroid szelence (1). A hermetikus kamra fedelén, tömszelencén keresztül halad az írótoll mozgatására szolgáló közlőrúd és a statikus nyomás felvevő csonkja. A műszer szerinti sebességet regisztráló rendszer a magasságíró rendszerhez hasonló felépítésű, azzal a különbséggel, hogy hermetikus kamrában a kettős aneroid szelence helyett Vidi szelencét (2) építettek be. A túlterhlésíró rendszer érzékelő eleme a rugókra felfüggesztett tömeg. Ez a tömeg tulajdonképpen egy fémdoboz(3) Ebben a fémdobozban helyezkedik el a magasság‐ és sebességíró rendszer a filmhengerrel

együtt. Mechanikus űködő adatrögzítők adatrögzítők Mechanikus elven elven m működő K3 K3 – – 63 63 háromcsatornás háromcsatornás baleseti baleseti adatrögzítő adatrögzítő Rendeltetése: Az adatrögzítő repülés közben rögzíti a repülőgép barometrikus magasságát, a műszer szerinti sebességét és a repülőgépet ért túlterhelés függőleges összetevőjét. Működése: A magasság érzékelésére aneroid szelence szolgál. A műszer szerinti sebességet Vidi – szelence méri A túlterhelés nagyságát egy rugóra felfüggesztett súly érzékeli. Az adatok rögzítése film szalag emulziós rétegére való karcolással történik. A szalagot villamos szalagtovábbító mechanizmus mozgatja A szalagtovábbító mechanizmus három sebességgel működhet: kissebességű (4,2.5,2 mm/perc), nagy‐ sebességű (4,25,2 mm/perc) és automatikus (főüzemmód). Automatikus üzemmódban, normális körülmények között a

szalagtovábbítási sebesség lassú, míg ha a túlterhelés nagysága (∆ny) eléri a ± 0,2.0,3 g‐t, automatikusan átkapcsol gyors továbbításra Mechanikus űködő adatrögzítők adatrögzítők Mechanikus elven elven m működő K3 K3 – – 63 63 háromcsatornás háromcsatornás baleseti baleseti adatrögzítő adatrögzítő Főbb műszaki adatok: Rögzített adatok száma Az adatok mérési módszere Továbbítás sebessége Regisztrálás módja Az időütemjelek gyakorisága Filmkészlet A regisztrálás felbontó képessége Rögzített adatok és mérési tartományuk ‐ barometrikus magasság ‐ műszer szerinti sebesség ‐ függőleges túlterhelés Regisztrálási hiba ‐ magasság és sebesség csatorna ‐ a túlterheléses csatornában Tápfeszültség Teljesítményfelvétel Üzemi hőmérséklet tartomány :3 : folyamatos : 4,2 – 5,2 mm/s és 4,2 – 5,2 mm/p : karcolás fotóemulzióra : percenként 1 : 10 m : 7∙10‐2 mm/% ill. a

túlterhelés csatornában 10‐1mm/% : 0 – 15 km : 150 – 750 km/h : ‐1,5 – 3,5 g, 14,175 – 34,335 m/s2 :±4% : ± 3% : 27 V ±10% : max 150W : ‐60⁰C.60 ⁰C